CBRR0911 (Диплом - Проектирование котельной), страница 9

t₂=82,34°С (табл. 1.5 п.59)

- Температуру нагреваемой воды на выходе из подогревателя

t₁=150°С (табл. 1.4 п.3)

1. Количество теплоты расходуемое в подогревателе

Q=25,68*4190*(150-82,34)*10^-6=7,28 МВт

где G₁=25,68 кг/с - расход нагреваемой воды (из теплового расчета водоводяного подогревателя)

2. В сетевой установке БЛСВ-14 в качестве пароводяного подогревателя принят подогреватель 050СT 34-577-69. Из табл. 3 выписываем его техническую характеристику:

а) поверхность нагрева Н =53,9м²

б) наружный диаметр Дн = 630мм

в) длина трубок L =3м

г) внутренний диаметр корпуса D =616мм

д) число трубок Z=392 шт.

е) диаметр латунных трубок 16мм

ж) приведенное количество трубок в вертикальном ряду Z_пр=17,8 шт.

з) площадь живого сечения межтрубеого пространства _мтр=0,219м²

и) площадь живого сечения одного хода трубок _тр=0,0151м²

Скорость воды в трубках:

_тр=25,68/(0,0151*1000)=1,7 м/с

4. Средняя температура нагреваемой воды

t_ср=(150+82,34)/2=116,2 ^оС

5. Среднелогарифмическая разность температур между паром и водой:

t=(82,66-15)/(82,66/15)=39,64 ^оС

где t_б - большая разность температур

t_б=165-82,34=82,66 ^оС

t_м - меньшая разность температур

t_м=165-150=15 ^оС

6. Средняя температура стенок трубок

t^ст_ср=(T_ср+ t_ср)/2=(165+116,2)/2=140,6 ^оС

7. Коэффициент теплоотдачи от пара к стенкам трубок

₁=А₂*1,163/(Z_пр*d_н*(T-t^ст_ср))=4*8352,6*1,163/(17,8*0,016*(165-140,6))=5983 Вт/м²к

где А₂ - температурный множитель, определяемый по формуле

А₂=4320+47,54*Т-0,14*Т²=4320+47,54*165-0,14*165²=8352,6

8. Коэффициент теплоотдачи от стенок трубок кводе:

₂=А₁*1,163*^0,8_тр/d^0,2_вн=3019*1,163*1,7^0,8/0,014^0,2=12602 Вт/м²к

где A₁ - температурный множитель ,определяемый по формуле

A₁ = 1400+18*t_ср-0,035*t²_ср=1400+18*116,2-0,035*116,2²=3019

9. Коэффициент теплопередачи

К₀=1/(1/₁+0,001/+1/₂)=1/(1/5983+0,001/105+1/12602)=3914 Вт/м²к

Коэффициент теплопередачи с учетом коэффициента загрязнения поверхности нагрева:

К=3914*0,75 = 2935,5 Вт/м²к

где 0,75- поправочный коэффициент на загрязнение и неполное

смывание поверхности нагрева, m = 0,75

10. Поверхность нагрева пароводяного подогревателя

H=7,28*10⁶/(2935,5*39,64)=62,56 м²

11. Количество подогревателей

Z=60,4/53,9=1,16

Принимаем 2 рабочих

2.4.4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПАРОВОДЯНОГО

ПОДОГРЕВАТЕЛЯ

Потери напора в трубках пароводяного подогревателя определяются по формуле:

h=h_тр+h_мс=(*L/d_э*Z+)*_тр*/2=(0,04*3/0,014*4+13,5)*1,7²*1000/2=69050 Па

где h_тр - потери напора на трение

h_мс - потери напора на местные сопротивления

 - коэффициент трения, принимаемый при средних значениях чисел Рейнольдса и коэффициенте шероховатости = 0,0002м равным 0,04

-плотность воды, 1000 кг/м³

L - длина одного хода пароводяного подогревателя, принимаем 3м

Z - количество ходов подогревателя, в данном дипломном проекте расчитывается четырехходовой пароводяной подогреватель

 - сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Коэффициент местных сопротивлений для четырехходового пароводяного подогревателя

вход в камеру - 1,5

вход из камеры в трубки 1х4 - 4

выход из трубок в камеру 1х4 - 4

поворот на 180^o в камере - 2,5

выход из камеры - 1,5

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для четырехходового пароводяного подогревателя марки 050СТ 34-577-68 будет составлять  =13,5

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В технико-экономическом разделе дипломного проекта производится сравнение использованных двух видов топлива на реконструируемой котельной: Основного - угля ГР и перспективного - газа от дегазации газовых выбросов шахт, а также определяется сметная стоимость строительных и монтажных работ. Технико-экономические расчеты производятся в гривнах с использованием переводных индексов стоимости строительно-монтажных работ в цены 1993г., коэффициентов рыночных отношений, а также индекса удорожения цен 1997г. к ценам 1995г.

Тогда общий переводный индекс для строительно-монтажных работ: 80,6*1013*1,8562*10^-5=1,516 и для оборудования 48,2*3452*1,8562*10^-5=3,03

3.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Годовая выработка тепловой энергии, ГДж

Q^выр_г=Q^г_тп+Q_сн (3.1)

где Q^г_тп - годовая отпущенная тепловая энергия,

Q_сн - годовой расход тепловой энергии на обственные нужды котельной, Q_сн = 15*Q_от

Q^г_тп=Q^оп_ов*n_оп*3,6+Q^з_гв*n_оп*3,6+Q^л_гв*(8400-n_оп)*3,6+Q^л_тех*(8400-n_оп)*3,6+Q^з_тех*n_оп*3,6 (3.2)

где n_оп - число часов отопительного периода, n_оп=4320( табл. 1.1)

Q^з_гв - расчетный расход тепловой энергии в зимний период, Q^з_гв = 1,36 МВт (табл. 1.2)

Q^л_гв - то же в летний период, Q^л_гв = 0,963 МВт (табл. 1.3)

Q_тех - расход тепловой энергии на технологию в зимний и летний периоды

Q^з_тех = 11,69 МВт, Q^л_тех = 1,24 МВт (табл.1.3)

Q^оп_ов - расход тепловой энергии за отопительный период на отопление и вентиляцию, МВт

Q^оп_ов= Q^р_ов*(t_вп-t^ср_оп)/(t_вп-t_ро)=15,86*(18+1,6)/(18+24)=7,4

Q^г_опт - годовая отпущенная тепловая энергия

Q_сн - годовой расход тепловой энергии на собственные нужды котельной Q_сн=0,15*Q_от

Тогда:

Q^г_отп=7,4*4320*3,6+1,36*4320*3,6+0,963(8400-4320)*3,6+1,24(8400-4320)*3,6+11,69*4320*3,6 =350396 ГДж/г

Q^г_выр=350396+0,15*350396=402955,4 ГДж/г

2.Годовой расход топлива, т/год

уголь

В_г=К_пт^х * Q^г_выр / _ку * Q^р_н

где К_пт – коэффициент, учитывающий потери топлива для угля - К_пт =1,07; для газа дегазации К_пт =1,05

_ку - к.п.д. брутто котельной, для угля _ку =83,96%, для газа _ку =0,93

-при сгорании каменного угля В^к_т=1,07*402955,4/0,8396*22040=25298 т/г

-при сгорании газа от дегазации В^г_т=1,05*402955,4*10⁶/0,93*39750=11,44*10⁶ м³/год

3.Стоимость угля по фабрике 101,6 грн за 1т

Стоимость газа дегазации 84,4 грн. за 10³ м³

4.Цена за воду 0,560 грн. за 1м³ для шахтных котельных

5.Цена за 1 кВт/ч потребляемой электроэнергии

С_д=0,06 грн., а за 1 кВт установленной мощности С_д=0,07 грн.

6.Штатное расписание котельной при работе:

на угле – 22 человека, в том числе ИТР – 3 чел., рабочих – 17 чел., механизаторы – 2 чел.

на газе дегазации – 18 чел., в т.ч. ИТР – 3 чел., рабочих – 15 чел., механизатор – 1 чел.

7.Годовые амортизационные отчисления:

-по зданиям и сооружениям – 5,5%

-по оборудованию – 12,5%

8.Месячный фонд зароботной платы с премиями и начислениями на одного работающего по котельной. А_ср=170 грн.

9.Установленная мощность котлоагрегатов. Q_уст=28,91 МВт (табл. 1.3)

10.Годовой расход воды, м³

С_в^г=С^з_св*n_оп+С^л_св(8400-n_оп)

где С_в^г ,С^з_св – расход воды в зимний и летний периоды (табл. 1.5. п.44), м³/ч

С_в^г=11,66*4320+4,03(8400-4320)=66813,6 м³/ч

11.Установленная мощность токоприемников, кВа

N_у=Э_уд*Q_уст

где Э_уд - удельная установленная мощность электродвигателей, кВт/МВт.

При Q_уст = 28,91 МВт по табл. 10.6

для каменного угля Э_уд = 12,4 кВт/МВт и

для газа дегазации Э_уд = 13,05 кВт/МВт

Тогда установленная мощность токоприемников, кВа

при сгорании каменного угля

N^у_у = 12,4 * 28,91 = 358,5

и при сгорании газа (метана) от дегазации

N^г_у = 13,05 * 28,91 = 377,28

12. Расход электроэнергии, кВт/год

Э_г=N_у*К^и*Т

Э^у_г=358,5*0,7*3872=971,678*10³ кВт*ч

1. Число часов использования электрической мощности при средней нагрузке

Т=Q^г_вых/(Q_уст*3,6)=402955,4/(28,91*3,6)=3872

3.2. РАСЧЕТ ДОГОВОРНОЙ СТОИМОСТИ

СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫХ РАБОТ

В табл. 3.1 приведены капитальные затраты производственно-отопительной котельной с двумя паровыми котлоагрегатами КЕ-25 для закрытой системы теплоснабжения. Здание котельной из железобетонных панелей. В табл. 3.1 приведены цены 1984г.

Таблица 3.1

Сводка затрат на строительство котельной

На основании денных таблицы 3.1 производим расчет договорной цены. В целях большей наглядности базисная стоимость строительномонтажных работ в составе договорной цены определена отдельно по каждой составляющей строительной части и монтажной. Расчет договорной цены приведен в таблице 3.2.

Проект котельной предусматривает в дальнейшем перевод работы котельной с каменного угля на газ-метан от дегазации шахтных газов. При этом капитальные затраты увеличатся за счет строительства, монтажа и приобретения оборудования по дегазации: в том числе на строительно-монтажные работы - 36,4 тыс. грн. и на оборудование - 16,2 тыс. грн.